Alastair Murchie-陈东戎课题组《Nucleic Acids Research》报道Twister核酶的新生物学功能

发表时间:2021-11-05  |  阅读次数:10次  |  字体大小 [ ]

 核酶指有催化功能的RNA。Twister核酶是生物信息学揭示的天然自剪切核酶,分布广泛且催化效率高,被应用于核糖开关、环状RNA表达载体等分子工具的研究,但目前Twister核酶的天然生物学功能未知。

 逆转座元件指通过RNA中间体从基因组一个地方转移到另一个地方的DNA序列,转座元件在原核和真核生物中分布都极其广泛,在基因组中占比往往很高,如线虫基因组中转座元件占约12%,人类中则占45%。曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni)基因组中逆转座元件占比超过20%。Repbase中共收录17种S.mansoni逆转座元件。

 2021年9月22日,我院Alastair Murchie-陈东戎课题组在Nucleic Acids Research发表题为“The function of twister ribozyme variants in non-LTR retrotransposition in Schistosoma mansoni”的研究成果,报道了Twister核酶参与S.mansoni基因组中perere-3 non-LTR逆转座的生物学功能。

 Alastair Murchie-陈东戎课题组运用RNABOB生物信息学方法和基因功能批量预测揭示了S.mansoni基因组中的Twister 核酶变体序列位于perere-3 non-LTR逆转座元件的5’末端,且具备体内、外自剪切活性。T-variant和 perere-3在体内共转录,且T-variant的剪切产物RNA具备抵御降解并起始下游蛋白翻译的功能。T-variant剪切位点在基因组中紧邻逆转座插入位点重复序列(Target Site Duplications,TSDs),为T-variant剪切产物和逆转座元件RNA共同参与Target-primed reverse transcription(TPRT),并插入新的基因组位点提供了证据。

 该研究首次报道了twister核酶的天然生物学功能,Twister变体的发现拓宽了twister核酶的定义和分布范围,为揭示同类型自剪切核酶变体的功能提供了新思路。此外,Twister变体集中分布在导致肝脏和肠血吸虫病的主要病原体S.mansoni中,通过干扰Twister核酶自剪切,可能实现血吸虫基因组逆转座的调控,从而破坏病原体侵染宿主的能力、适应性以及抗药性。

 该研究主要由生物医学研究院博士后刘格彤完成,Alastair Murchie、陈东戎、为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的资助。 

原文链接:https://academic.oup.com/nar/article/49/18/10573/6374148

  


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